В камеру встроен 24.3-мегапиксельный сенсор формата FX и такой же процессор обработки изображений EXPEED 3, как у камер серии D4 и D800. От предыдущих моделей Nikon D610 унаследовала также пыле- и влагозащищенный корпус из магниевого сплава. Новая камера по умолчанию поддерживает уровень светочувствительности от 100 до 6400 ISO, но диапазон можно увеличить вручную от 50 до 25,600 ISO. Камера снимает видео в двух форматах: FX и DX и записывает Full HD видео с частой 30 кадров в секунду в формате H.264/MPEG-4 AVC.В камере есть встроенный микрофон и гнезда для микрофона и наушников, сквозной выход HDMI и комплект управления записью звука.
Скорость серийной съемки увеличена до 6 кадров в секунду в обоих форматах. Также камера может похвастаться новым режимом бесшумной продолжительной съемки со скоростью 3 кадра в секунду.
Камера имеет 39-точечную систему автоматической фокусировки и систему распознавания сюжетов с 2016-пиксельным RGB датчиком. Новая D610 может похвастаться функцией цейтраферной съемки и HDR, встроенным фоторедактором и наличием двух слотов для SD-карт. Камера также совместима с беспроводным адаптером WU-1b.
Ресурс работы затвора, как и у прошлой модели, составляет 150 тысяч циклов спуска. Он снабжен монитором самодиагностики и оснащен приводом, который снижает энергопотребление, если затвор длительное время открыт. На одном заряде аккумулятора E-EL15 D610 делает до 900 фотографий.
В России камера выйдет в продажу в октябре, ее цена уточняется. В Америке цена составит ориентировочно 2000 долларов.